Název: Application of the gradient theory of phase interfaces to modeling of nano-droplets
Překlad názvu: Aplikace gradientní teorie fázových rozhraní na modelování nano-kapiček
Autoři: Hrubý, Jan
Typ dokumentu: Příspěvky z konference
Konference/Akce: Topical Problems of Fluid Mechanics 2006, Praha (CZ), 2006-02-22 / 2006-02-24
Rok: 2006
Jazyk: eng
Abstrakt: [eng] [cze]
The gradient theory (GT) is the simplest theory giving a physically sound picture of fluid-fluid phase interfaces. The density of the fluid varies in a continuous manner across the phase interface. In the GT, energy comprises the kinetic energy due to the macroscopic motion, internal energy of homogeneous fluid, and a gradient-square term, representing the effect of phase interfaces. Somewhat surprisingly, attempts to apply GT to nucleation are very scarce. A fundamental problem of the nucleation theory is determination of the so-called work of formation. In this work we solve numerically the differential Euler-Lagrange equations in spherical symmetry simulating a droplet of mixture of n-nonane and methane. The density of n-nonane is monotonously decreasing function of the radius. The density of methane shows a “hump” located on the outer side of the interface, corresponding to the known effect of gas adsorption. Gradientní teorie (GT) je nejjednodušší teorií, dávající fyzikálně správný obraz fázového rozhraní tekutina-tekutina. Hustota tekutiny se mění spojitě napříč fázovým rozhraním. V gradientní teorii se energie skládá z energie makroskopického pohybu, vnitřní energie homogenní tekutiny a členu úměrnému čtverci gradientu husoty, který reprezentuje efekt fázového rozhraní. Poněkud překvapivé je, že pokusy o aplikaci GT na nukleaci jsou velmi řídké. Fundamentálním problémem teorie nukleace je určení takzvané formační práce. V této práci numericky řešíme diferenciální Euler-Lagrangeovy rovnice ve sférické symetrii, které simulují kapku směsi n-nonanu a metanu. Hustota nonanu je monotonicky klesající funkcí poloměru. Hustota metanu má „hrb“ na vnější straně fázového rozhraní, který odpovídá známému efektu adsorpce plynu.
Klíčová slova: diffuse interface; gradient theory; nano-droplets
Číslo projektu: CEZ:AV0Z20760514 (CEP), IAA2076203 (CEP)
Poskytovatel projektu: GA AV ČR
Zdrojový dokument: Topical Problems of Fluid Mechanics 2006 : conference : proceedings, ISBN 80-85918-98-6

Instituce: Ústav termomechaniky AV ČR (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Dokument je dostupný v příslušném ústavu Akademie věd ČR.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11104/0138318

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-36040


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Věda a výzkum > AV ČR > Ústav termomechaniky
Konferenční materiály > Příspěvky z konference